ICS 13.160 A25
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T30575-2014/1SO8727:1997
机械振动与冲击 人体暴露
生物动力学坐标系
Mechanical vibration and shock-Human exposure-
Biodynamic coordinate systems
(ISO8727:1997.IDT)
2014-05-06发布
2014-12-01实施
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
中国国家标准化管理委员会 发布 GB/130575—2014/1S08727:1997
目 次
前言引言 1 范固 2规范性引用文性 3生物力学坐标系 3.1方向 3.2全身生物动方学坐标系
亚 1
3.2.1全解剖学坐标系 3.2.2全身基本中心坐标系 3.3同部解剖学坐标系 3.3.1 解部学收标系：头 3.3.2解部学坐标系，颈根 3.3.3解学坐标系：上下 3.3.4解剖学坐标系：骨盐 3.4手的生物动力学业标系 3.4.1解部学坐标系：手 3.4.2手传递力或运动的禁本中心坐标系附录A（资料性附录）牛物动小学坐标系图求说明附录B（资料性附录）于的参考解剖学结构和生物动力学坐标系的解释性说明参考文献
.
6 1 11
I GB/T30575---2014/1SO8727:1997
前言
本标准按照GR/TE.1--2009和GB/T20000.2-2009纤/F的规赠起节本标准使用鞋译送等同采用国际标准IS08727.1997机械振动卡冲击 人体暴露 生物动力学
收标系》。
与本标程中规范性引用的国际文件有·致性对应关系的我国文件如下：
GB/T11777—1993几何定向及运动厅向（mI501503：1977) 本标推由全国凯械振动，冲山与状念监测标准化技代委员会SAC/TC53）提出并用口。 本标准起草单位：吉林省安全科学技术研究院北京理工大学.北京市劳动保护科学研究所，杭州爱
华仪器有限公司。
本标准主要起节人：消生因，郑凡题高利，邮斌，张绍栋，张春茸，干永胜。
= GB/T3D575—2014/IS08727.1997
引言
在生物动力学及人体报动工程应用的许多场介，应根据特定的正交坐标系确定机械输人或响应（力或运动>的原点，幅值和方向，生物动力学坐标系要求在人体内或与解剖学坐标系可能相关的外部参考结构内确定的原点，应用包括人体暴露于振动与冲击的评价，生物动力学仪器系统的功能位置和方向的精确定文输人到人体及其部位或局部的力和运动的生物动力学模型，以及生韧动力学数据的学科间或专业间的比较：
为了对不同个体之间或同一个体的重复测虽之间）人和人体模型之间或者测量数据与标推规是的人体啦其局部允许机械输人限值之闻进行整据比较，有必要采用原点在已识别的，稳固的丑出放射期相或立体定向方法能确定的（固此是骨路的解剖学标志处，并由此定问的解剖学坐标系：本标准体现这样的基本原理：其特别反对使用不精确定文的原点在心脏或其他乘软和造动的结构中的坐标系。解剖学坐标系的精确定义对生物动厅学很重型，因为所有生物动力学测显最整应与人体的骨略解剂学扣美。
.T GB/T30575—2014/IS08727:1997
机械振动与冲击人体暴露
生物动力学坐标系
1范围
本标准规定了用干生物动厅学测量，相关标准起草参考以及人体最爵于机械振动与冲击精确描述的解剖学坐标系和基本中心整标系。本标准中地是的局部解剖学坐标系适用于头部，颈根（头和颈系统的驱动点，骨盆和于，对于其他骨略局部的相应解学标系的建文，本标准规定了一原则，本标谁规定的生物动力学坐标系适用于影听人体的直缓和旋转振动与冲击的描还及测量参考系统。
注1：尽管这此解学标系是针对人体规定的，但应用比较料部学的识，其也适用于非人类的灵长类，或者部
骨略解剖学可识别比较，改射照相与人体解剖学相关的其他动物种类，
生2：当需要其他局部解制学坐标系例如：停部，感部，趣或部）时，这此坐标系应轻据相应的解副学和标雅化原
则确定，井可能在本标证的后续修订中推荐。
连3，车标推认为与定文和生物动品学来标系的应用相关的男性和女性骨腾解制学之间设有制。此外生确定儿
童及用于伦理生物动力学研究，开发，试验及评传时的非人类啦乳动物的解剖学尘标系时也适用于同样的原则
2规范性引用安件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的孕引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日剪的引用文件其最新版本（包括所有的修改单>适用丁本文件。
GB/T1192005机城报动与#击人体录露词汇1505805：1997.D ISo15031977JL何定间及运动方（Geonetricalcrirntainn anddirectionsof mowements)
3生物动力学坐标系
当收集，转赖，分析，报告，描述，比较或评价人体机械振动与冲击输人数据和引起的人体结构及系统响应时如果可行，应采用标准的里物动打学坐标系。
注1：生物动力学型标系可以依据在惯性空间内半标系层饮定向（见图A1和A.2>，这种惯性参专系统可是地
球为中心的·其基本成标准的轴应干地球引小方向或基本中心的·其源点在所关注的力或运动传向人体的接触表面（或此处某此刚性连接的完全是向结构），制如基率中心坐标系可提据运轻工兵，工作所或实验室的结构-您响人体的直接振动或冲击源.如报动的工良或设备.或者研究的装动机发，运动模按器或冲击装置求确定，为了研究和评价，生物动力学坚标系本身可为仪器卡标系单独提供外部参专结格，用来定义在人体车内让行的惜性直
注2：从几何学角度来说，人体的任何特定签势国可敬现为完全定的对象（见图A33 注3：使用原点在人伴内可变形或自出移动的无定形或易变曲的软组织或表面解割站均的些标系【例如，大致定支
在心延成臀部中心的标系>妨得主物动力学数据的销确费取或比轻，因此不赞或使用，本标准中定义的全部解制学坐标系原点位于放射照相或立体定向可确定的（包括可触知的）臣路明显标志处，并且自此确定方向，此外，这些坐标系也适用十非人类的哺到动物和人的机模报休（假人或人体模型的比较生物动力学.
1 GB/T 30575—2014/ISO 8727:1997
注4：放射照相可确定的明品标志的含文是。对研究和参考证言，惜X射线或超产被照相人体创最学方法可以看
到并以其位置是可以到量的。如果其在表面都剖学中是可以触知的或与可触知的结构离切相关则标志也可以是但不·定层>市体定向可确定的：应当承认+在许害领域和应用中，错助放射照相方法确定相美的骨解制位性足千可能的或不可行的。尽普如此，当对人体进行做性迎，且这种到录在可行的范国内与标准的解剖学坐标系相关时，适用的鲜到学出标系或尘标系链要进行识别
3.1方向
在生物动力学中采用的所有正交坐标系均应定义为右于坐标系（回图A.4）解部学坐标系的工轴，3轴和2轴的方向应按G3/T15515一2005确定（这些轴向的示例见图A.5和图A.6），其本中心坐标系（例如在运载工具中的方向和坐标轴应根据ISO1503：1977的原则确定，
注：专门用千左于创量（见.1.1）案用的解剖学坐标系于了可能是关于率标系右整原则的例外， 3.2全身生物动力学坐标系 3.2.1全身解剖学坐标系
在大多数场合（例如，当考惠由人在姿，毕姿或卧姿时中共接融或支撑表面传人人体全身的运动或运动输人时）选择的解剖学坐标系应为由骨盆确定的坐标系（见3.3.4）。
注：当实际考离期确呈求这样做更合适时，会身版动输人可委照在脑下中的替代坐标系来确定，当报告参照这种
替代坐标系的数握时，全身握动输人以及人体相对与报动或冲击源的登势和方间应明确定文。阅如，在主要随加到人的音部全身板动输人，如来自操动的座椅靠背或机动的背负设备的振动，可与上钢十的解部学坐标系相关。除非另有规定，全身振动或计击就被现为以（传统的）“标准解部学登势施加到人体，却，与基车轴向局部（即头和驱十解创学坐标系二轴大致平行四肢情直，学心向前。当人体派动创量期间案联特殊登势（例如非姿时，应尽可能逆行精确试验以确定与测量相关的局部非标系的相对方间，这种确定可以通过对每个局部解剖学标系的基本轴战拍对其标维解剖学位置的旋转《以及可能时坐标系面点的平移）程度定量表示来实现
注2：本标准推荐案用的疑剖学坐标系中：人体双间（左石方向的背胳对称是假定条件。 3.2.2全身基本中心坐标系
原点：在支撑坐姿人员的接触面（例如运载工具座椅）穿过臀部受乐区域和坐骨结节最低点下方直线的中点。
注：在接超水平面中这条点线的方间，暂采用可惯的坐整和座椅方向时阅如操作人员在工作台时了。可根据作为实
际物体的邮个表面的其面方向来确定。 方向：采用类以上确定立姿人的基本中心型标系的方送，提据原点和接融平面来赖定，轴的止
向指向研究对象的左侧。
注1：在标难坐案时，人坐在平的座椅上的基车心坐标系的基本轴践的方向可慢定与超部学坐标系（骨益）对应的
轴线方商近假，
注2：为了英些应用，例如在范拉机座椅工效学或人机工荐学等评价时，用于运较1具驾驶民或机人件模型的
以座奇标志点SIP见IS053537为原点的些本中心坐标系被用案作为零考坐标系，这种应用预先程是座椅轻期车辆的结朽性共调节他用内正常定位皮对叶，丘与车错的几何创量相关，多考H点心等敬于拖拉机驾驻员座椅正营谢暨的座椅标志点SIP)有时被用于汽会1业中人类工效学目的。这种应用。尚未被国际上普道接受通带不载用人体累露于运转工具振动与冲击运动前止物动小学评价方间，
注3：当采用适当成形的收器坐垫安装在乘员和其座椅之间界面叫13010320-1>进行全身振动测量时该坐势作
为接触表而，坐整人的基本叶心坐标系的原点和方向可以在该接触表面确定，以而为相美器坐标系提供了孝考系统。
注司：当分析，比较和抵告生物动力学数搬或说明于垒整研究对象的人体抵动与冲止标证时，对于在座持和地心
（或车朝）及仪器些标系之间可能存在的任何明品角度宜给出适当的充差。
2 GH/T 30575-2014/1S0 8727:1997
3.3局部解剖学坐标系
注：在确定和采用以下的解制学坐标系时的隐含假设为，幸节的每个坐标系的各个身体局部服从充分近假的刚你
力学定律。这一点时于荣些物动小学片而的主要骨品部，即头部和骨盆已经尊到证明），示列见图A1 至图A.6.
3.3.1解到学坐标系：头
原点：头骨在右外耳道上部边缘连线的中点：注：在传统解割学中，该直线是确定人体头厅惜概而三角形的基难（项点，即确定该平面的第三点，通带是左旺下印
遵方向：本坐标系的玉轴由后向前穿过琼点并位于头部横截面内：3轴通过原点，位于同-平面内，
向左方间为正向并与垂直。轴与其余两辆相丘垂直并近似指向颅骨项点。 3.3.2解剖学坐标系：颈根
原点：第一胸样（T1>中平面内，该体的前上缘，方向：些标系的工轴穿过原点，且由后向前通过连接T1后棘突的后上和后下点的T1中平面的直
线中点，轴道过原点并与工轴和轴相百垂直，2轨通过原点位于T1中平面内并垂直手子：轴
连：孩半标系的轴线不与在标准解创位置主要辅载的局部链副学（头，骨益对座轴线光全平行，而且总是随若器
势的改变而偏离，整而，为了措选在标准解部位置时上躯！皮额根的力和运动输人，可取认为在“1中平面和服十中我而的克向间存在够的近必，为烧定在情性空闻里这些坐标系的方向，应对人年局部之间婴势的美系进行转确描连。
3.3.3解剖学坐标系：上驱干
原点：在无面内第四#椎11）的前上缘。 方问：采用与以上T1相同的方法确定。 注：3.3.2中的注间样追用于本坚标系。
3.3.4解剖学坐标系：骨盆
原点：连接在右骨前上棘直经的中点，该假想直线构成连接骼骨前工辣与联合耻骨的最前上点因此构成三角形的顶点的倒三角形的底边。
方向：不坐标系的二轴由原点指向前方垂直丁以上确定的三角形平面。3轴为由右向左连接麟骨前上棘的直线：坐标系辅穿过原点，与其余两辅线相互垂真，位于三角形平面内并平分该三角形。
注1：解学业标系骨盘的轴人垂直站立在水平走面或坚直在水平离上时，假重百于水平面注2：确定币于兰立本坐标系的基本一角形骨益群副学参考点，尽管在活人研充对象支厂体中通常是可链知的（并
且长放射服相可识别的但齿为其为不规则的完整骨童凸，故尚千非完全精确地确定，如果造助样部学方法能更精确地确是骨益参考点+可适时地用其来者候上选的孝考点，此外，本坐标系的生物力学应用假设骨盐近概效向对称。
注3：在假定骨盘的运动产生腰推的机辅药人的生物动力学过时，在仁何品降外新中应确定诞母和第五展体
L间界面的位置和方尚，
注4：尽营在靠和斜卧套劳时人体重量的主益部分可能通过身体上半部分和四股分市但为了评价人体最竭于
身最动或冲击所施加的提动或冲击仍可视为通过骨盐或人体的近似压或中心起作用，这种一献规则的明显例外定于以报告。
3.4手的生物动力学坐标系 3.4.1解剖学坐标系：手
原点：任意-手的第一学骨（巾指头的巾心。
3 GB/T 30575-2014/IS0 8727:1997
方：本坐标系借助手的骨解剖学确定：轴而定向·轴近似通过原点和第一掌骨长轴，在手以标准解制整势张开，即学心向前时【见图A3.坐标系工轴近似垂直手掌，由原点指向前方。子辅通过原点近似地山食指根部指向小指根部，并与工轴和轴相五垂直。
注1：作为旅正安卡标系的一部分解部学步标系（手的轴定义为方向由右向左即在标准群学登势时，由有
于前食据根部指向小指根部。该半标系的镜像在专门进行左于测量时也延用，旧当用作报告于传振动数据（见1S05319的基础时这种用法应进了确切就别：当合币！人体左划的对称部位时，如果将结果数挪直接与行旋尘标系导出的教据进行比教，人旋解剂学率标系应用可能导致久量代数方此异常（例如，失量积的不正确信号）
注2：新部学标系手）的绝方向应随于，魔和上驶的位置利势而交化。周此其很守与对应的人体局部（头，
胸骨盐轴线指定的坚标系当参考妞学坚标系手时，应尽可能精确规定手和赔的套势。对十许车应用场合，举标系的方向可报据适当的基本中心坐标系，例如在研究中由于握的玩动工具，工性或于辆或空制装置中产生的英本中心标系来单验确定。为广测盐传向同只手的标动，当假器固定到手排对象「时送种基本中心坐标系心同时作为悦器坐标系的安考结构。
注3：当技通带自于操作振动工具或于持机械的方式，用手握持圆形成近假圆形手辆时，麟剖学卡标系手了的转
可不必慢定为平行」手的轴线，尽皆对于某共测量这种慢设可能足够近似：应注意，由第三掌骨确定的解部学坐标系（手的方向在很人的运动范制内，基本」不依赖于于指的弯典成伸直见淘A6），
3.4.2手传递力或运动的基本中心坐标系 3.4.2.1单手或双手握持工具设备的情况
原点：与逃行测量或应用标谨的手柄或荒体近似的圆柱体轴线平行的工具设备手柄或壳休表面的直线上，或者由手辆或壳体：可识别的两点确定的直线上价定的点，
注：另一种方法，当轴线剂于直仪器或数据的几何变换而言使于作为测量点时，基本中心坐标系的原点可识别为
与工其改备的于帮或壳休体近想的体轴没的中点，然间在何情说下，无论深段何种方法，基本中心收标系（手）的原点位置和坐标方向均应详细报告。这一方面的精确性在手传报动的测量中龙其互要。
方向：本坐标系的工轴为穿过按述方法确是的原点+且包含原点的投影线。当工轴近似为工具设备的功能轴线（例如在电钻或气铲的壳体中）或与其平行的直线时轴的正向应镀认为在工具设备的作用方向（天多指同工件）。当手柄垂直下作用方向或与其成大角度时（例如链锯手辆，还轴的正间应被认为在际方间（指间拇指根部，如同当有手操作者握手辆或壳体时.在标准的作业中采用寸惯方法握持或引导工具设备所确定的方向。本中心些标系（手了的轴在原点与工轴相交。并与其年真，且垂直于传向换作者手或仪器安装架的理论输人点所在的手柄或壳体表而。一轴穿过原点并与轴和轴相五垂真。
注：此处定义的坐标系晟适用于单于运持轴线与机的基本几何轴岁或作用直线近恨或百角的于柄，另·口手用
来受持或引导机械的外充或壳体的工具设备（与普通手检外形相似）的测量，在许多此类机械例如心钻，气铲，钾订机中，工其段备的外壳近假于基本轴线在其件用方向的圆挂体。对于动力锯.道路破碎机和大多数通常出双手握持，引导或支律的1.具设各以及对于双于分别凝持下具（剑如冲击链》和工件时的于柄或其他接触老断美假的基术中心生标系也可以确定。
3.4.2.2手掌和手指引导或压在工具设备或工件上而不握持的情况
原点卡与工其或工性之问接融面的受压区域界限的心（当手学或手指以标推操作方式作用于工具或工件时应尽可能确地确定或定义》。
方向：坐标系的辅通过原点并垂直于上述表面：轴的正间应被认为是手竹用于工具设备的方向。轴穿过原点恶直于汇轴并处于受压区域的表面内。3轴的再同应尽可能与在寸懒或最频紫使用的姿势时操作的手随定的解剖学坐标系《于）的3轴平行，或者与工具设备上两个可识别点确定的